物理化学（天大第五版（全册）)课后习题答案

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1、word专业整理第一章气体pVT性质1-1物质的体膨胀系数与等温压缩系数的定义如下：试导出理想气体的、与压力、温度的关系？解：对于理想气体，pV=nRT1-5两个体积均为V的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气。若将其中一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃，忽略连接管中气体体积，试求该容器内空气的压力。解：方法一：在题目所给出的条件下，气体的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度而变化，则始态为终态（f）时1-8如图所示一带隔板的容器中，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均克视为理想气体。H23dm3pTN21dm3pT（1）保持容器内温度恒定时抽去隔

2、板，且隔板本身的体积可忽略不计，试求两种气体混合后的压力。（2）隔板抽去前后，H2及N2的摩尔体积是否相同？（3）隔板抽去后，混合气体中H2及N2的分压力之比以及它们的分体积各为若干？解：（1）抽隔板前两侧压力均为p，温度均为T。（1）学习资料整理分享word专业整理得：而抽去隔板后，体积为4dm3，温度为，所以压力为（2）比较式（1）、（2），可见抽去隔板后两种气体混合后的压力仍为p。（2）抽隔板前，H2的摩尔体积为，N2的摩尔体积抽去隔板后所以有，可见，隔板抽去前后，H2及N2的摩尔体积相同。（3）所以有*1-17试由波义尔温度TB的定义式，试证范德华气体的TB可表示

3、为TB=a/（bR）式中a、b为范德华常数。解：先将范德华方程整理成将上式两边同乘以V得求导数当p→0时，于是有学习资料整理分享word专业整理当p→0时V→∞，（V-nb）2≈V2，所以有TB=a/（bR）第二章热力学第一定律2-11mol理想气体于恒定压力下升温1℃，试求过程中气体与环境交换的功W。解：2-21mol水蒸气（H2O，g）在100℃，101.325kPa下全部凝结成液态水。求过程的功。解：≈2-3在25℃及恒定压力下，电解1mol水（H2O，l），求过程的体积功。解：1mol水（H2O，l）完全电解为1molH2（g）和0.50molO2（g），即气体混

4、合物的总的物质的量为1.50mol，则有≈2-4系统由相同的始态经过不同途径达到相同的末态。若途径a的Qa=2.078kJ，Wa=-4.157kJ；而途径b的Qb=-0.692kJ。求Wb。解：因两条途径的始末态相同，故有△Ua=△Ub，则所以有，2-7已知水在25℃的密度ρ=997.04kg·m-3。求1mol水（H2O，l）在25℃下：（1）压力从100kPa增加到200kPa时的△H；（2）压力从100kPa增加到1MPa时的△H。假设水的密度不随压力改变，在此压力范围内水的摩尔热力学能近似认为与压力无关。解：因假设水的密度不随压力改变，即V恒定，又因在此压力范围内

5、水的摩尔热力学能近似认为与压力无关，故，上式变成为（1）（2）*学习资料整理分享word专业整理2-102mol某理想气体，。由始态100kPa，50dm3，先恒容加热使压力升高至200kPa，再恒压泠却使体积缩小至25dm3。求整个过程的W，Q，△H和△U。解：整个过程示意如下：2-12已知CO2（g）的Cp，m={26.75+42.258×10-3（T/K）-14.25×10-6（T/K）2}J·mol-1·K-1求：（1）300K至800K间CO2（g）的；（2）1kg常压下的CO2（g）从300K恒压加热至800K的Q。解：（1）：（2）：△H=n△Hm=（1×1

6、03）÷44.01×22.7kJ=516kJ2-20已知水（H2O，l）在100℃的饱和蒸气压ps=101.325kPa，在此温度、压力下水的摩尔蒸发焓。求在100℃，101.325kPa下使1kg水蒸气全部凝结成液体水时的Q，W，△U及△H。设水蒸气适用理想气体状态方程。解：过程为学习资料整理分享word专业整理2-235mol双原子理想气体1mol从始态300K，200kPa，先恒温可逆膨胀到压力为50kPa，再绝热可逆压缩末态压力200kPa。求末态温度T及整个过程的Q，W，△U及△H。解：整个过程如下恒温可逆膨胀过程：因是理想气体，恒温，△U恒温=△H恒温=0绝热

7、可逆压缩：Q=0，故故整个过程：W=Wr+W绝=（-17.29+15.15）kJ=2.14kJ△U=△Ur+△U绝=（0+15.15）=15.15kJ△H=△Hr+△H绝=（0+21.21）=21.21kJ2-25一水平放置的绝热圆筒中装有无磨檫的绝热理想活塞，左、右两侧分别为50dm3的单原子理想气体A和50dm3的双原子理想气体B。两气体均为0℃、100kPa。A气体内部有一体积及热容均可忽略的电热丝.现在经通电无限缓慢加热左侧气体A，推动活塞压缩右侧气体B使压力最终到达200kPa。求：（1）气体B的最终温度；（2）气体